пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Лазерное облучение

Лазеры - это оптические квантовые генераторы. Свое название они получили от сочетания первых букв фразы на английском языке "Light amplification by stimulated emission of radition"("LASER"), что переводится как "усиление света в результате вынужденного излучения". Атомы, из которых состоят различные вещества, в простейшем виде представляют собой систему, состоящую из ядра и вращающихся вокруг него электронов. В обычных условиях это вращение происходит по постоянным, так называемым основным (стационарным) орбитам. При этом атом обладает минимальным количеством энергии. Внешние воздействия могут дать электрону дополнительную энергию, позволяющую ему преодолеть притяжение ядра и перейти на более удаленную орбиту. Атом перейдет в возбужденное состояние. Но это состояние неустойчиво. Через очень короткий промежуток времени (около 10~ь сек) электрон возвращается на прежнюю орбиту, выделив поглощенную энергию в виде кванта света (фотона). Такие спонтанные переходы электрона с одной орбиты на другую случайны, независимы друг от друга, происходят в разное время. В обычных условиях число атомов, находящихся в возбужденном состоянии, невелико, поэтому энергия спонтанного излучения незначительна. На рис.13 представлена схема простейшего оптического квантового генератора (лазера). В лазерах главной составной частью является рабочее тело, которое предсталяет собой активную (инверсионную) среду или активное вещество: различные газы, жидкости, твердые тела, полупроводники. Под активностью среды или вещества понимают такое их состояние, когда число атомов, находящихся в возбужденном состоянии, превышает число атомов, пребывающих на основном энергетическом уровне, то есть в спокойном состоянии. В возбужденное состояние рабочее тело приводят чаще всего воздействием оптической или электрической энергии (оптическая или электрическая накачка). Следующий этап процесса - переход атома из возбужденного в основное состояние. Этот переход может происходить не только спонтанно, но и под действием электромагнитных волн. Искусственное воздействие электромагнитным излучением на рабочее тело позволяет сделать процесс управляемым. В этом случае, согласно сформулированному А. Энштейном принципу, возбужденные атомы излучают фотоны с той же частотой, фазой и в том же направлении, что и провоцирующие это излучение электромагнитные волны. Переходы электронов под действием внешнего излучения называют вынужденными (стимулированными, индуцированными), а соответствующее им излучение -вынужденным (стимулированным, индуцированным). При наличии большого количества квантов внешнего излучения и большого числа возбужденных атомов в рабочем геле происходит их лавинообразный переход из возбужденного в основное состояние, что приводит к лазерному излучению. В полупроводниковых лазерах происходит прямое преобразование электрической энергии в лазерное излучение, что позволяет сделать прибор достаточно миниатюрным. В отличии от других видов светового потока лазерное излучение монохроматично (одноцветно), когерентно (строго упорядоченно, то есть фазы световых волн совпадают в пространстве и времени). Высокая степень когерентности определяет строгую направленность лазерного излучения, позволяющую при необходимости сосредоточить его на малой площади. Классифицируют лазеры по следующим физико-техническим параметрам: 1) по активному веществу (рабочему телу) - твердотельные, газовые, жидкостные, полупроводниковые. В физиотерапевтической аппаратуре чаще всего используются гелий-неоновый и углекислотный лазеры; 2) по длине волны излучения - УФ диапазон, видимый диапазон, ИК диапазон, перестраиваемый диапазон; 3) по режиму излучения - непрерывный, импульсный.


28.04.2016; 17:44
хиты: 73
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь